中和反应  前面我们曾谈到,酸酸和碱相互反应生成盐和水是一切酸、碱普遍具有的重要化学性质之当我们所用酸、碱的量刚好完全反应时,最后所得溶液里既没有过剩的酸也没有过剩的碱存在,这时溶液就不会显出酸的性质也不会显出碱的性质.如果我们用红色石蕊试纸去试验,不会变蓝(因为溶液里没有过剩的碱);用蓝色石蕊试纸去试验,不会变红(因为溶液里没有过剩的酸).这时,我们说酸和碱是完全相互中和了①,因此,我们把酸和碱相互反应生成盐和水的反应称为酸碱中和反应,或简称中和反应.中和反应是属于复分解反应类型的。

    利用酸碱中和反应,可以精确地测定出酸溶液或者碱溶液的克分子浓度.当当酸碱中和时,如果酸溶液的克分子浓度是已知的,那末我们就可根据反应完全时所用用去的酸溶液和碱溶液的体积,求出碱溶液的克分子浓度;同样,如果碱溶液的克分子浓度是已知的,可以求出酸溶液的克分子浓度。

    例如,用6M的硫酸溶液中和20毫升的氢氧化钠溶液,当反应完成时,量得用去硫酸溶液的体积是8.85毫升,问氢氧化钠溶液的克分子浓度是多少①?

①应该指出,不是一切酸和碱中和后溶液都呈现出中性的.某些酸和碱中和后,因为生成的盐能进一步和水发生反应,结果使得溶液呈现出酸性或者碱性。关于这个问题在第二册第四章电离学说中将会详细讨论。

    硫酸和氢氧化钠反应的化学方程式是:

H2SO4+2NAOH-NA2S04+2H2O

由上述化学方程式可知,硫酸和氢氧化钠相互反应时,需用硫酸和氢氧化钠的克分子数的比是1:2:

    现在用去硫酸的克分子数=6×8.85/1000=0.0531克分子假设所用氢氧化钠溶液的克分子浓度是xM,则

    用去氢氧化钠的克分子数=x×20/1000=0.02x克分子。

    列出比例式,得

0.0531:0.02x=1:2,

x=2×0.0531/0.02=5.31M.

即所用氢氧化钠溶液的克分子浓度是5.31M。

    因为酸和碱溶液一般都是无色的,中和后生成的盐和水也是无色的,因此要了解中和反应进行的情况,必须使用指示剂.利用指示剂颜色的变化,可以确定中和反应的终点(所谓终点就是指反应刚好完全的一点).例如,在用盐酸中和氢氧化钠时,可以先在烧杯中取一定体积的氢氧化钠溶液,滴入紫色石蕊试液2~3滴,这时溶液呈蓝色.然后逐滴加入盐酸溶液,随加随用一玻棒不断揽拌,直至溶液颜色刚好变成紫色(如果溶液颜色变成红色,表示所用盐酸已经过量),这时就是中和反应的终点。

    土壤的酸碱性  利用酸碱中和反应,可以测知土壤的酸性物质,或者长期使用酸性肥料(例如硫酸铵)的结果,呈现出酸性.另一些地方的士壤里,因为含有碳酸钠等碱性物质,使得土壤呈现出碱性反应。

    土壤的酸碱性对植物生长的影响很大.一般说来,大多数植物在中性、弱碱性或弱酸性的土壤里生长最为适宜.水稻、马铃薯等植物比较适宜于在弱酸性的土壤里生长;苜蓿棉花等植物比较适宜于在弱碱性的土壤里生长。

    酸、碱性太强的土壤,对植物的生长都有害.土壤的酸性太强,会使土壤里微生物的活动受到限制.结果果,土壤里的有机物质就不能很好地分解变为易被植物吸收的肥料.土壤的碱性太强,会妨碍植物根部吸收水分,对植物发生直接的毒害.因此对酸碱性太强的土壤,必须进行改良。

    由于这样的原因,了了解土壤的性质,测定土壤的酸碱性,从而适当地加以改良,对农业增产有着重大的意义。

    土壤的酸碱性是用一种“混合指示剂”①来测定的.“混合指示剂”在不同的酸碱性溶液中会显现出各种不同的颜色先把“混合指示剂”在各种不同酸碱性溶液中显现出的颜色做成“标准比色板”或“标准比色纸”.测定土壤酸碱性时,可以把要试验的土壤样品少许(约0.1克左右)放在白色的瓷片上,滴入“混合指示剂”2~3滴,根据它显现出的颜色和“标准比色板”或“标准比色纸”去比较(这种方法叫做“比色法”),就可测知土壤是中性的,弱碱性的,强碱性的,弱酸性的还是强酸性的。

①通用的“混合指示剂”是由甲基红、麝香蓝、酚酞和溴縻香蓝等多种指示剂混和而成的,它在不同酸碱溶液里显出的颜色如下表所示:

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